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高中物理水流射程与排水孔高度的关系实验课题研究,
高中物理水流射程与排水孔高度的关系实验课题研究
如图（一）3．44所示，取一只较高的塑料瓶（如可乐饮料瓶）在侧壁的母线上钻一排小孔，保持小孔的间距为2．5厘米，在每个小孔中紧插一段圆珠笔芯的塑料管，作为排水管。再剪若干小段软塑料管，将其一头加热软化封闭起来，作为排水管的套帽。另备接水盘，直尺，水杯等。请你利用自制的这个装置做实验，测一下水从哪个位置的孔中喷出时射程最远？
实验时将塑料瓶中装满水，除去最上一个出水口的套帽，让水从管口射出，测出水流的射程S和出水管的高度h。再逐次让下一管口喷水，重复实验，把测得的数据填入自己设计的表格，并做出S与h的关系曲线。你得到的是什么样的关系曲线，在什么位置射程最大？能否用你所学的知识对实验结果作一定性解释？
【提示与答案】
下表列出了一组实验数据。
h(cm)
2．5
5．0
7．5
10．0
12．5
15．0
20．0
25．0
s(cm)
11．0
15．0
19．0
22．0
23．0
22．5
17．0
6．5
（1）作S－h图象如图（二）3．44所示。从图可以看出：h＝0和h＝H时，射程S＝0；h＝H／2，射程最大；对应于小于最大射程的某一值，都有两个h值，也就是说，以H／2处的孔为中心点，上下两侧对称孔的水流的射程是近似相等的。
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这种实验的结果可以从理论上推出，从小孔流出的水所获得的动能是由它从液面下降（H－h）高度重力势能的减少来补偿的。
